高层建筑给水设计论文高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨

高层建筑给水设计论文：高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨【摘要】：鉴于目前高层建筑投资规模大、使用功能复杂的现状，我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性。本文就室外消火栓数量、水泵结合器数量、消防水池及消防系统等方面进行探讨。关键词：消防给水设计；高层民用建筑高层建筑投资规模大，建筑使用功能复杂，使得对设计的要求越来越高，特别是防火安全的设计。我国社会经济还不发达，因此，在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性是设计者的职责。下面就笔者在工程实践当中的几点体会与大家交流。一、室外消火栓数量的确定《高层建筑设计防火规范》第7.3.6条规定“室外消火栓的数量应按本规范第7．2．2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10～15Ｌ/s”，但是《高层建筑设计防火规范》的《条文说明》是这样解释：“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量，其中包括室内、室外两部分”，笔者认为《条文说明》的解释超越了《高层建筑设计防火规范》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口，理应按室外管网来考虑。可以想象得到，室外管网供水流量一旦确定，即使设置再多的室外消火栓，其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管网供水总量。当设计把室内消防用水储存在室内消防水池时，室外管网一般就按室外消防用水量来确定，因此室外消火栓的数量应按室内外消防用水量经计算来确定，但是《高层建筑设计防火规范》第7．4．5．3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40米”。从这个规定可以看出，水泵接合器的15～40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此，在工程设计中，在布置水泵接合器时，要考虑其相对集中，以利于与经计算的室外消火栓数量对应，一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水泵接合器，且分散布置时，则需要适当增设“额外”的室外消火栓。二、水泵接合器数量的确定众所周知，水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。《高层建筑设计防火规范》7．4．5～1规定：“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10～15Ｌ/s计算。”这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬，我们从水泵接合器用途不难知道，水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时，那水泵接合器设那么多是没有意义的，笔者做一个工程——厦门国内某国际会展中心，按一类高层建筑设计，室外消防用水量为30Ｌ/s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为133Ｌ/s，室内水幕喷淋系统设计用水量为167Ｌ/s，室内消火栓系统设计用水量为30Ｌ/s，这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7．4．5－1规定，水泵接合器的数量应分别设10个，12个和2个。12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给，而室外的供水条件上远远达不到这个要求的，即使考虑到由消防车距离运水，那也不可保证大水滴雨淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大，不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水，如时间过长，那这两个系统也失去作用，最后时间一长就靠消火栓来灭火，因此笔者认为应对一些灭火系统可以适当减少水泵接合器的数量，可以分别设3～5个就足够了；而对消火栓系统应重点保证，故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。三、消防水池容积的确定消防水池是储存消防灭火用水的构筑物，容积的确定关系着灭火的安全性。《高层建筑设计防火规范》7．3．2规定：“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；市政给水管道为枝状或只有一条进水（二类居住建筑除外），只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。”《高层建筑设计防火规范》7．3．3对水池的容积作了规定：“当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”一些地方针对这两条规定，却有不同的设计方法。在福州地区，室内及室外消防用水量均储存了消防水池中，原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性，这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池，那将会造成很大的浪费，笔者认为是不可取的。厦门地区是当室外给水管网能保证室外消防用水时，消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为：从市政引两根进水管构成室外环状供水，以保证室外供水的安全性，消防水池设在地下室，只考虑室内消防用水量，但不允许考虑火灾时水池的补水量（规范没有作明确规定）。故笔者认为这种做法不妥，这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水，一般占地均有二百多平方米。像前述某国际会展中心，地下室储存了2600吨的消防用水，水池占地890平方米，笔者认为这种做法很不经济，仅工程造价就增上百万元；同时又增大管理的难度，如要清洗，定期换水等，又造成水资源的浪费；如果消防用水和生活用水合建水池，那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全，又要降低工程造价及管理方便，首先要加强自来水公司的责任度，保证城市环状供水的安全可靠性，然后适当加大高层建筑的进水管，使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积，达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池，对这一点希望有关市政部门能够牵头，对共用水池进行合理地管理，这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。香港在这一点上值得我们学习，香港的建筑消防水池就很小，相当于一个水泵吸水井，容量一般不超过50吨，他们只保证初期火灾的用水量，中、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给，大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口，在高层建筑林立的香港就可节约了很多的建筑面积供各种用途使用，我们应向这一方面学习与借鉴。四、消防给水系统的形式对高层建筑消火栓给水系统形式的选择，首先我们应保证系统的安全可靠性，其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。仅能够给老人带来美的享受，还可以让老人感受到生命的活力，而且自己动手养植花草，既可锻炼身体，还能有劳动后的自我满足感。四、小结随着全世界老龄社会的来临，不仅欧美，亚洲各国亦将解决老年人的生活问题提到议事日程上来。印度和菲律宾都有相当不错的退休社区。在印度的普恩和达姬陵，以及位于孟加拉湾的马得拉斯周边地区，退休已形成一个重要的产业。随着我国人口老龄化时代的到来，一方面，我们对于这一趋势的准备不足，老年人居住、生活、环境、服务、医疗各方面发展有限，还有着这样或那样的缺陷；而另一方面，这一趋势也我国存在着巨大的市场潜力。因此，从事设计工作的人员更应该为此做出努力，借鉴国外逐步发展、研究、实践的经验，设计好我国老年居住环境。按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲：邻近高层建筑共用消防水池，但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好，这就要求有关部门能够牵头，共同解决管理及费用的问题，使几方面都能够接受。按高度来分：分区水和不分区给水当消火栓栓口的静水压力不大于0．80MPa时采用不分区给水形式，当消火栓栓口的静水压力大于0.80MPa时，采用分区给水形式。分区供水方式又包括：并联分区供水方式；串联分区供水方式；减压阀分区供水方式。关联分区供水方式：各个分区互不干扰，自成体系，对系统更加安全可靠，但造价高，维护管理较困难。串联分区供水方式：各区水泵压力相近或相同，不需高压泵，高压管；但水泵分散。参考文献：1.周燕珉，日本集合住宅及老人居住设施设计新动向，世界建筑，08/20022.金笠铭，浅谈美国老人住宅的研究与设计，世界建筑，08/20023.罗德启，世纪之交的老龄居住环境，北京宪章·分题报告·部分论文4.住宅小区环境设计，机械工业出版社5.小城镇住宅区规划与居住环境设计，东南大学出版社6.中国居住实态与小康住宅设计，东南大学出版社7.居住区景观设计Ⅰ-Ⅳ，中国建筑工业出版社